Стереом — твёрдый микропористый материал, из которого состоят элементы скелета иглокожих. Представляет собой (в первом приближении) пористый монокристалл кальцита с примесью карбоната магния. Поры составляют большую часть объёма (до половины и более) и заполнены живой тканью (стромой). Типичный диаметр пор — 10-25 мкм; бывают большие и меньшие.
Стереом есть исключительно у иглокожих. Его наличие у вымершей группы Homalozoa стала решающим фактором для её отнесения к этому типу. Почти нет иглокожих со скелетными элементами, построенными иным образом (единственное исключение — голотурии семейства Molpadiidae, имеющие своеобразные гранулы из фосфата железа).
Структура и состав Стереом — это трёхмерная решётка. Её перемычки называются трабекулами. Несмотря на то, что стереом является монокристаллическим образованием, на его перемычках нет кристаллических граней: все поверхности скруглённые.
Стереом отличается и у разных таксонов иглокожих, и в различных скелетных элементах, и в пределах одного элемента. Его вид зависит от того, какой тканью он заполнен и какая присоединяется к его внешней поверхности. Варьируют такие признаки стереома, как способ укладки перемычек, их длина (соответственно, диаметр пор) и толщина. Перекладины могут быть разной степени регулярности — от хаотичного переплетения до правильной сетки с непрерывным рядом промежуточных вариантов. Наибольшее разнообразие архитектуры стереома наблюдается у морских ежей и офиур.
Более детальные исследования показывают, что бывают отклонения от монокристалличности стереома (особенно выраженные в поверхностных слоях различных скелетных элементов, а также в зубах морских ежей): соседние кристаллы могут быть разделены субмикронным органическим слоем, а их соответствующие оси симметрии могут быть не совсем параллельными. Содержание органических веществ в стереоме достигает 0,1—0,2 % по массе. Таким образом, вероятно, он является композиционным материалом. Известно, что его механические свойства существенно отличаются от свойств неорганического кальцита (например, модуль Юнга может быть меньше в несколько раз).
Содержание карбоната магния в стереоме — как правило, 8-15 %; в зубах морских ежей — до 40 %. Есть данные, что твёрдость стереома возрастает с увеличением содержания MgCO3.
Образование и функции Стереом секретируется специальными клетками — склероцитами, которые объединяются в синцитий. Кальцит может откладываться как внутрь, так и наружу. Формирование стереома начинается с отдельных иголок — спикул, которые затем соединяются таким образом, что кристаллическая решётка одной становится продолжением другой. У некоторых видов описана и резорбция (разрушение) стереома, которая при необходимости осуществляется специальными клетками.
Губчатая структура скелетных элементов имеет такое преимущество, как препятствование распространению трещин.
Есть данные, что у некоторых мелководных офиур, примечательных чувствительностью к освещённости и её переменам (в частности, Ophiocoma wendtii), стереом скелетных пластинок конечностей может работать как массив микролинз, которые фокусируют свет на светочувствительные клетки.
В палеонтологии Древнейшие находки стереома, как и вообще древнейшие несомненные остатки иглокожих, относятся к нижнему кембрию. Нередко они имеют хорошую сохранность, и даже на кембрийских образцах различима трёхмерная микроструктура. Её зависимость от типа ткани, заполняющей стереом или контактирующей с ним, помогает реконструировать анатомию древних иглокожих (например, определить места прикрепления мышц).
Так скелетные элементы иглокожих являются монокристаллами, они при определённых условиях способны к эпитаксиальному росту после гибели животного. Предполагается, что эпитаксиальные наросты на них является свидетельством низких температур в соответствующие эпохи.
Монокристаллическая структура стереома затрудняет очистку ископаемых иглокожих от породы: их панцири и другие скелетные образования склонны раскалываться по кристаллографическим плоскостям (которые всегда расположены под углом к поверхности) и распадаются от вибрации и давления. Кроме того, они часто мягче вмещающей породы.
Источники
Ссылки Colin Sumrall. Stereom Andrew B. Smith. Echinodermata (фото разных типов стереома) Andrew B. Smith. The Echinoid Directory. Composition of the skeleton
Категория:Анатомия животных Категория:Иглокожие